湖北省荆州市第一高级中学2022年高三物理期末试卷含解析

湖北省荆州市第一高级中学2022年高三物理期末试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示的甲、乙、丙图中，MN、PQ是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒ab垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中。导体棒和导轨间接触 良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C原来不带 电。今给导体棒ab 一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的最终运动 状态是 A. 甲、丙中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动;乙中ab棒最终静止 B. 甲、丙中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止 C. 甲、乙、丙中，棒ab最终均做匀速运动 D. 甲、乙、丙中，棒ab最终都静止 参考答案： B 甲图中ab棒产生的感应电动势对电容器C充电，C两极板间电势差与感应电动势相同时，电路中没有电流，ab棒做向右的匀速直线运动； 乙图中导体棒在初速度作用下，切割磁感线，产生电动势，出现安培力，阻碍其向前运动，其动能转化为热能，最终会静止； 而丙图虽在初速度作用下向右运动，但却受到向左的安培力，则杆向右减速运动，然而还要向左运动．当金属杆切割磁感线产生电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，所以金属杆最终处于向左的匀速直线运动． 由此得选项B正确，ACD错误。 2. （2014秋?崂山区校级期中）一物体做匀减速直线运动，初速度大小为10m/s，加速度大小为1m/s2，则物体在停止运动前2s内的平均速度大小为（　　） A． 1m/s B． 5.5m/s C． 5m/s D． 0.5m/s　 参考答案： A 解：物体在最后2s的位移x=at2=×1×22=2m； 则最后2s的平均速度为==1m/s； 故选：A． 3. 学习物理除了知识的学习外，还要了解物理学家对物理规律的发现，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法．关于以上两点下列叙述正确的是     A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系     B．库仑提出了用电场线描述电场的方法     C．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法     D．在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量的方法 参考答案： AC 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，B错误；在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替换的思想方法，D错误。选项AC说法符合物理学史。 4. （多选题）我国“神舟”十一号载人飞船于2016年10月17日7时30分发射成功．飞船先沿椭圆轨道飞行，在接近400Km高空处与“天宫”二号对接，对接后视为圆周运动．两名宇航员在空间实验室生活、工作了30天．“神舟”十一号载人飞船于11月17日12时41分与“天宫”二号成功实施分离，11月18日顺利返回至着陆场．下列判断正确的是（　　） A．飞船变轨前后的机械能守恒 B．对接后飞船在圆轨道上运动的速度小于第一宇宙速度 C．宇航员在空间实验室内可以利用杠铃举重来锻炼身体 D．分离后飞船在原轨道上通过减速运动，再逐渐接近地球表面 参考答案： BD 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用． 【分析】根据v=，轨道高度越大，线速度越小，第一宇宙速度是近地卫星的速度，是最大的运行速度．宇航员在空间实验室内完全失重状态，也不能做与重力有关的实验和锻炼．飞船返回是要减速降低轨道．飞船正常运行时万有引力提供向心力． 【解答】解：A、每次变轨都需要发动机对飞船做功，故飞船机械能不守恒，故A错误 B、根据万有引力提供向心力，得，轨道高度越大，线速度越小，第一宇宙速度是近地卫星的速度，是最大的运行速度，故对接后飞船在圆轨道上的线速度比第一宇宙速度小，故B正确； C、用举重锻炼身体主要就是利用哑铃等物体的重力，在轨道舱中哑铃处于完全失重状态，它对人的胳膊没有压力的作用．故C错误． D、当飞船要离开圆形轨道返回地球时，飞船做近心运动，万有引力要大于向心力，故要减小速度，故D正确； 故选：BD 5. 汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0~60s内汽车的加速度随时间变化的图像如图2所示。则该汽车在0~60s内的速度－时间图像（即v-t图像）为图3中的（   ） 参考答案： B 在加速度a与时间t图象中，前10s加速度为2m/s2，表示物体在做匀加速运动；中间30s加速度为零，说明物体在匀速直线运动；最后20s加速度为-1m/s2，说明物体在做匀减速运动．A、D图象中，中间时间段速度为零，不符合题意．所以是错误的；C图象中，最后时间段速度为负值且加速，不符合实际．所以也是错误的．故选B． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.4g，所使用的打点计时器的交流电频率=50Hz。其实验步骤是：          A．按图中所示安装好实验装置          B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动          C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m          D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a          E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B~D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度，回答以下问题： （1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？______（填“是”或“否”）。 （2）实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2。 （3）某同学将有关数据填入他所设计的表格中，并根据表中的数据画出a-F图像（如图），造成图线不过坐标原点最主要的一条原因是________，由该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________，其大小是___________。    参考答案： （1）否     （2）0.77   （3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力; 砝码盘重力；        0.07 7. 如图所示的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口向上。开始气缸所处的环境温度为87℃，活塞距气缸底部距离为12cm,后来环境温度降为27℃，则： ①此时活塞距气缸底部距离为多少? ②此过程中气体内能     （填“增大”或“减小”），气体将        (填“吸热”或者“放热”) . 参考答案： 见解析 解：①设    由盖?吕萨克定律可知：     ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分） 解得：h2=10cm                    ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分） ②减小（1分），放热（1分） 8. 一个质量为70kg的人在电梯中用体重计称量，当电梯以4m/s2向下加速运动时，读数为         N，当电梯以4m/s2向下减速运动时，读数为         N。 参考答案： 420   980 9. 如右图所示，在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知。则飞标刺破A气球时，飞标的速度大小为         ；A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差       。 参考答案： ．5；4  10. 如右图所示，粗糙斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止且A所受摩擦力向下，则物块B的质量为           参考答案： 11. 氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_________；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=________ ，射线的频率为________。 参考答案：           12. 如图所示（a）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出）．A，B两点的坐标分别为0.2m和0.5m．放在A，B两点的检验电荷q1，q2受到的电场力的大小和方向跟检验电荷所带电量的关系如图（b）所示．则A点的电场强度大小为　2000　N/C，点电荷Q的位置坐标为x=　0.3　m． 参考答案： ： 解：（1）由图可知，A点的电场强度的大小为N/C． （2）同理B点的电场强度N/C， 设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场得：， 联立以上公式解得：x=0.3m． 故答案为：2000，0.3 13. (1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V； (2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R0=__Ω． 参考答案：     (1).     (2). 4.5    (3). 2.5    (4). 2 （1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知： 变形可得： 故纵坐标应选取； 由图可知，图象的斜率； 解得：E=4.5V；r+R=4.5 （2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I'=0.3A，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A； 由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir 代入数据解得 ； 则可知R0=2Ω 点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用如图甲所示的实验装置来“探究加速度与力关系”。现使小车A连接纸带后置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，B为打点计时器、C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。 （1）甲同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图乙所示：图中A、B、C、D、E为计数点，相邻的两个计数点间有四个点未画出。根据纸带可计算出各计数点的瞬时速度，且VB=________ m/s； Va=________ m/s；还可求得小车加速度a=________ m/s2。（保留3位有效数字）                                     （2）若该同学利用已学的牛顿第二定律计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_____________________，实验操作中改进的措施是___________。 参考答案： （1） 0.877        0.542    3.51   小车滑行时所受摩擦阻力较大 使导轨倾斜一定角度以平衡摩擦阻力